一種用于微創(chuàng)手術的多自由度手術器械的制作方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，更具體的說涉及一種用于微創(chuàng)手術的手術器械?！颈尘凹夹g】:
[0002]微創(chuàng)手術是一種主要透過內(nèi)窺鏡及各種顯像技術而使外科醫(yī)生在無需對患者造成巨大傷口的情況下施行手術。早期的微創(chuàng)手術專指腹腔鏡手術，因為當時只有開腹手術能夠用微創(chuàng)手術所取代。由于微創(chuàng)手術的傷口很小，且康復周期短，因此受到人們的青睞，現(xiàn)在微創(chuàng)手術技術普及已廣泛的應用于各種手術中。
[0003]微創(chuàng)手術時首先在病患的腹壁上開設幾個小孔，然后放入剪刀、鉗子等手術器械，對病變的組織進行鉗夾、切割、縫合、打結(jié)等一系列操作。然而現(xiàn)有手術器械的自由度有限，通常不具備俯仰和偏擺自由度，比較笨拙，靈巧度差，嚴重影響了手術的質(zhì)量與精度。因此，針對現(xiàn)有技術中存在的問題予以改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術之不足，而提供一種用于微創(chuàng)手術的多自由度手術器械，具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉(zhuǎn)4個自由度，具有較高的靈巧度，能夠有效提高手術質(zhì)量和效率，結(jié)構(gòu)小巧緊湊。
[0005]本發(fā)明的技術解決措施如下:
[0006]一種用于微創(chuàng)手術的多自由度手術器械，包括手持部分、與所述手持部分固定連接的動力驅(qū)動部分、與所述動力驅(qū)動部分固定連接的細連桿、與所述細連桿連接的末端執(zhí)行部分、控制所述動力驅(qū)動部分運動的控制系統(tǒng)；
[0007]所述手持部分包括一端與所述動力驅(qū)動部分固定連接的第一連桿、通過第一關節(jié)與所述第一連桿轉(zhuǎn)動連接的第二連桿、通過第二關節(jié)與所述第二連桿轉(zhuǎn)動連接的第三連桿、通過夾持蓋固定設置在所述第三連桿頂部的夾持單元、固定設置在所述第一關節(jié)和所述第二關節(jié)上的編碼器；
[0008]所述夾持單元包括基板，所述基板上對稱的設置有一對相向的平面連桿機構(gòu)，所述平面連桿機構(gòu)包括原動桿以及與所述原動桿連接的從動桿，所述原動桿的一端轉(zhuǎn)動的設置在所述基板上，另一端與所述從動桿的一端鉸接，所述從動桿的另一端轉(zhuǎn)動的設置在電位計的凸出端處，所述電位計固定設置在所述基板上，所述原動桿之間設置有彈簧，所述彈簧的兩端分別抵靠在所述原動桿上，所述原動桿的側(cè)壁上還固定設置有夾持片；
[0009]其中，所述手持部分和動力驅(qū)動部分均通過線路與所述控制系統(tǒng)相連，所述手持部分的運動會帶動關節(jié)處編碼器的運動，編碼器采集相應關節(jié)的運動信息，然后將其反饋給所述控制系統(tǒng)，所述動力驅(qū)動部分接收所述控制系統(tǒng)的信號后驅(qū)動所述末端執(zhí)行部分完成俯仰、偏擺和夾持動作。
[0010]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的動力驅(qū)動部分包括外罩，所述外罩內(nèi)設置有偏擺電機、俯仰電機和夾持電機，所述偏擺電機的輸出軸端連接有偏擺電機主動撥輪，所述俯仰電機的輸出軸端連接有俯仰電機主動撥輪，所述夾持電機的輸出軸端連接有夾持電機主動撥輪，所述偏擺電機主動撥輪連接有偏擺電機被動撥輪，所述俯仰電機主動撥輪連接有俯仰電機被動撥輪，所述夾持電機主動撥輪連接有夾持電機被動撥輪，所述偏擺電機被動撥輪、所述俯仰電機被動撥輪和所述夾持電機被動撥輪分別連接有剛絲纏繞裝置。
[0011]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的細連桿的一端固定設置在所述動力驅(qū)動部分內(nèi)，另一端延伸至所述動力驅(qū)動部分的外側(cè)，其中，所述細連桿為中空結(jié)構(gòu)，其中空腔內(nèi)設置有若干固定槽，所述剛絲纏繞裝置的鋼絲通過所述固定槽設置在所述細連桿內(nèi)。
[0012]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的末端執(zhí)行部分與所述細連桿遠離所述動力驅(qū)動部分的一端相連，且還與所述剛絲纏繞裝置的鋼絲相連。
[0013]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的第三連桿的側(cè)壁上設置有離合按鈕，所述離合按鈕位于所述夾持單元的正下方，且通過線路與所述控制系統(tǒng)連接。
[0014]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的第三連桿上還固定設置有手環(huán)，所述手環(huán)設置在所述離合按鈕的正下方，其中，所述手環(huán)與所述離合按鈕位于所述第三連桿的同一母線上。
[0015]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述的手環(huán)包括環(huán)狀部分以及固定設置在所述環(huán)狀部分兩端的連接端，所述連接端固定設置在所述第三連桿上，其中，所述環(huán)狀部分選用彈性材料制成，所述連接端選用硬質(zhì)材料制成。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉(zhuǎn)4個自由度，當操作者的手部握持在第三連桿上時，通過手持部分和動力驅(qū)動部分能夠控制末端執(zhí)行部分完成俯仰、偏擺以及夾持運動，此外，操作者手臂的轉(zhuǎn)動可映射成末端執(zhí)行部分的軸轉(zhuǎn)運動，本發(fā)明既能實現(xiàn)大型的主從型手術機器人的多自由度、又與普通微創(chuàng)手術器械的體積相仿，結(jié)構(gòu)小巧緊湊；相比較傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術器械具有較高的靈巧度，能夠有效提高手術質(zhì)量和效率；另外，從人機工程學的角度考慮，手環(huán)的設置方便操作者握持，能在一定程度上減輕操作者手部的承載力以及手術過程中的疲勞感。
【附圖說明】
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[0017]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0018]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的手持部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的夾持單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的動力驅(qū)動部分的電機部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明的動力驅(qū)動部分的鋼絲纏繞裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，10、手持部分；11、第一連桿；12、第二連桿；13、第三連桿；14、第一關節(jié)；15、第二關節(jié)；16、編碼器；17、夾持蓋；18、夾持單元；181、夾持片；182、電位計；183、彈簧；184、基板；185、原動桿；186、從動桿；19、離合按鈕；20、動力驅(qū)動部分；21、偏擺電機；22、俯仰電機；23、夾持電機；24、偏擺電機主動撥輪；25、俯仰電機主動撥輪；26、夾持電機主動撥輪；27、偏擺電機被動撥輪；28、俯仰電機被動撥輪；29、夾持電機被動撥輪；210、剛絲纏繞裝置；30、細連桿；40、末端執(zhí)行部分；50、手環(huán)；51、連接端；52、環(huán)狀部分。
【具體實施方式】
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[0025]實施例:以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。本實施例中提到的“頂部”和“底部”描述是按照通常的意義而定義的，比如，參考重力的方向定義，重力的方向是下方，相反的方向是上方，類似地在上方的是頂部或者頂端，在下方的是底部或底端；本實施例中提到的“第一”、“第二”和“第三”的描述是為便于敘述明了，而無關乎零部件的重要性，更不是用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，也當視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0026]見圖1所示，一種用于微創(chuàng)手術的多自由度手術器械，包括手持部分10、與所述手持部分10固定連接的動力驅(qū)動部分20、與所述動力驅(qū)動部分20固定連接的細連桿30、與所述細連桿30連接的末端執(zhí)行部分40、控制所述動力驅(qū)動部分20運動的控制系統(tǒng)(未圖示);
[0027]見圖3所示，所述手持部分10包括一端與所述動力驅(qū)動部分20固定連接的第一連桿11、通過第一關節(jié)14與所述第一連桿11轉(zhuǎn)動連接的第二連桿12、通過第二關節(jié)15與所述第二連桿12轉(zhuǎn)動連接的第三連桿13、通過夾持蓋17固定設置在所述第三連桿13頂部的夾持單元18、固定設置在所述第一關節(jié)14和所述第二關節(jié)15上的編碼器16。
[0028]所述第三連桿13的側(cè)壁上設置有離合按鈕19，所述離合按鈕19位于所述夾持單元18的正下方，且通過線路與所述控制系統(tǒng)連接；當操作者的手部運動到空間極限位置時，可以觸發(fā)離合按鈕19，此時手持部分10與末端執(zhí)行部分40脫開，手持部分10切換到新的舒適狀態(tài)后停止觸發(fā)離合按鈕19，實現(xiàn)重新連接，繼續(xù)實施手術動作。
[0029]見圖4所示，所述夾持單元18包括基板184，所述基板184上對稱的設置有一對相向的平面連桿機構(gòu)，所述平面連桿機構(gòu)包括原動桿185以及與所述原動桿185連接的從動桿186，所述原動桿185的一端轉(zhuǎn)動的設置在所述基板184上，另一端與所述從動桿186的一端鉸接，所述從動桿186的另一端轉(zhuǎn)動的設置在電位計182的凸出端處，所述電位計182固定設置在所述基板184上，所述原